Jeśli udało Ci się już kupić przemysłową drukarkę 3D, nadszedł czas na pierwszy wydruk! Jego jakość w dużej mierze zależy od wybranego filamentu. Wybór wcale nie jest prosty, a ilość dostępnych materiałów na rynku jest przytłaczająca.
O czym trzeba pamiętać podczas kupowania materiału do przemysłowej drukarki 3D?
Poniżej zamieszczamy kilka wskazówek oraz pytań, na które warto sobie odpowiedzieć, podczas poszukiwania odpowiedniego filamentu.
Filament powinien być dostosowany do Twojej drukarki 3D – różne materiały
wymagają przecież różnych temperatur druku 3D. Standardowe tworzywa, takie jak ABS czy ASA, mają stosunkowo niską temperaturę druku (230-250°C). Drukarki przemysłowe OMNI3D maja zamknięta podgrzewana komorę i znacznie szersze możliwości materiałowe. Zastanów się z jakich materiałów będziesz drukować ? Czy posiadana przez Ciebie drukarka, będzie w stanie sprostać wymaganiom?
Drukarka musi mieć wymienne głowice. Jeżeli chcesz drukować z filamentów z dodatkiem m.in. włókna węglowego lub szklanego, musisz upewnić się, że Twoja drukarka 3D może rozgrzać głowicę do wysokich temperatur (powyżej 300°C) oraz że głowica jest dostosowana do druku z materiału jakim jest przemysłowy nylon z z włóknem węglowym. Czy Twoja drukarka ma wymienne głowice? Czy możesz do niej zastosować głowice stalowe? Czy
możesz drukować na swojej drukarce w zakresie temperaturowym od 200 do 420 stopni Celsjusza? Potrzebujesz funkcjonalnego prototypu czy elementu końcowego wydrukowanego w 3D?
Tworzywa o wysokiej temperaturze druku 3D są bardziej podatne na skurcz (np. ABS, nylon z włóknem węglowym). Podgrzewany stół drukarki 3D oraz zamknięta grzana komora robocza, są konieczne w przypadku druku z takich materiałów, poprawia to skutecznie ich jakość. Takie parametry spełniają drukarki OMNI3D.
Jeżeli Twoja przemysłowa drukarka 3D spełnia te wymagania, warto przeanalizować, jaki materiał będzie najodpowiedniejszy do drukowania części zamiennych.
Zadaj sobie podstawowe pytanie – czy wydruk ma służyć do celów pokazowych, czy użytkowych? Jeżeli potrzebujesz funkcjonalnego prototypu lub praktycznych elementów o wysokiej odporności mechanicznej lub termicznej, wybierz ABS. Może on być również wykorzystywany do tworzenia detali końcowych. Jeżeli wymagania są większe, zdecyduj się na druk z nylonu z włóknem węglowym, nazywany CF PA12. Materiał ten spełnia najwyższe wymagania, jakie są potrzebne przy produkcji części zamiennych.
Jakość filamentu oraz wpływ wilgoci na materiał do druku 3D 
Zanim jednak przejdziesz do drukowania, musisz pokonać dwa małe problemy:
Pierwszym z nich jest jakość filamentu, pod kątem stałej średnicy i owalności.
Zazwyczaj mówimy “tani plastik jest zły, ponieważ ma słabą tolerancję wymiarową lub zawiera zanieczyszczenia i może zapychać głowicę“. Dokładne badania na ten temat możesz znaleźć w sieci. To, co decyduje o jakości otrzymywanych wydruków, to nie tylko specyfikacja przemysłowej drukarki 3D, z której korzystamy. Decydujący jest również materiał, z którego drukujemy, a przede wszystkim, tolerancja dotycząca jego średnicy i owalności. Proces drukowania w technologii FFF sprowadza się w gruncie rzeczy do tego, że plastikowa żyłka materiału jest wprowadzana za pomocą tzw. extrudera do wnętrza głowicy drukującej, która pod wpływem wysokiej temperatury (180°C – 420°C w zależności od rodzaju drukowanego materiału) przekształca go w stan półpłynny, umożliwiający rozprowadzanie go po stole roboczym i tworzenie pożądanego kształtu – warstwa po warstwie. Jednym z kluczowych czynników w tym procesie jest zapewnienie stałej i nieprzerwanej ekstruzji materiału do głowicy.
Gdy będzie go zbyt mało – na wydruku zaczną pojawiać się dziury i przerwy, jeśli zbyt dużo – może to spowodować zapchanie się głowicy. Dlatego tak ważne jest, aby ekstrudowany materiał miał stałą średnicę i owalność. Duże różnice w tych dwóch parametrach będą powodowały m.in. nierównomierne układanie się kolejnych warstw na wydruku. To dlatego przemysłowe materiały do druku 3D, są droższe od filamentów, które nie pochodzą ze sprawdzonych źródeł, a także materiałów klasy podstawowej, takich jak np. PLA.
Drugim problem jest wilgoć. Problem ten wynika z faktu, że filamenty pochłaniają wilgoć. Dlaczego tak się dzieje? Ponieważ są silnie higroskopijne. Nawet najbardziej szczelnie zapakowany przez producenta filament, nie zawsze nadaje się do użycia od razu po wyjęciu z opakowania. Do każdego opakowania filamentu Omni3D, dodawany jest absorbent, celem powstrzymania tego procesu.
Wpływ wilgoci na filament jest zjawiskiem niepożądanym, ale występuje bardzo często, szczególnie wśród przemysłowych materiałów. Jak to działa ? Woda osadza się na zewnętrznych warstwach materiału oraz penetruje do wewnątrz, mając bezpośredni wpływ na proces druku 3D oraz modele. Nawet mała ilość wilgoci w materiale może mieć negatywny wpływ na:
1. Parametry mechaniczne wydruku – w przypadku druku z materiałów przemysłowych, które posiadają określone właściwości nie możemy sobie pozwolić na utratę ich parametrów mechanicznych.
2. Jakość modelu – możliwość pojawienia się na ścianach wydruku pęcherzyków
powietrza.
3. Łączenie warstw – zdolność do łączenia się ze sobą kolejnych warstw wydruku.
4. Dużą porowatość – materiał, który pochłonął wilgoć po wydruku może posiadać „spienioną” strukturę.
Dlaczego tak się dzieje? Cząsteczki wody w kontakcie z rozgrzaną dyszą, odparowują tworząc pęcherzyki. Przekłada się to bezpośrednio na gęstość struktury wydruku (o czym może świadczyć jaśniejszy kolor) oraz dokładność wymiarową. Dobrze wysuszony lub utrzymany w odpowiednim stanie filament, gwarantuje nam za każdym razem wydruk 3D z tym samym efektem, dokładnością wymiarową oraz stabilnością w obszarze wymagań mechanicznych i przenoszenia obciążeń.
Źródło: Omni3D
